تحقیق مقاله قالب‌ بندی

کلیات

برای احداث یک سازه بتن آرمه، باید بتن خمیری در قالب هایی ریخته شود تا پس از پر کردن تمام حجم قالبها و سفت شدن، به شکل لازم در آید. از مهمترین گامها در احداث سازه‌های بتنی، انجام قالب‌بندی است. به همین دلیل باید مجری و پیمانکار سازه‌های بتنی کاملا در جریان امور مربوط به قالب‌بندی، از وسایل گرفته تا مشخصات و رواداریهای ابعاد و روشهای اجرایی قرار داشته باشند.

پس از استقرار قالبها در محل مربوطه باید از آنها کاملاً بازدید نموده و درزهایی که احتمالا باعث بیرون زدن شیره بتن خواهند شد، گرفته شوند.

پایداری از مهمترین خصوصیاتی است که باید در قالب‌ بندی رعایت شود. کافی نبودن مهاربندی پایه‌ ها و یا مهاربندی افقی سکو ها، عدم تنظیم تعادل افقی بتن‌ریزی که منجر به پر شدن یک قسمت از قالب، و خالی ماندن قسمت دیگر می‌شود، کف نامناسب در زیر قالب شالوده و یا زیر پایه‌ها، عدم حضور کارگران ماهر، خوب نبستن قطعات قالب به یکدیگر، در نظر نگرفتن بارهای زنده و مرده وارده به قالبها و لغزش لایه خاک مجاور قالب و غیره می‌توانند باعث خرابی قالبها گردند.

تدارکات مربوط به قالب ها

قبل از بتن‌ ریزی

(تصاویر در فایل اصلی موجود است )

باید نسبت به قالب های در تماس با بتن نما، توجه کافی مبذول داشت. درز بین تخته‌ها و درز بازشوهایی که در قالب ایجاد شده‌اند، باید کاملا آب‌بندی شوند تا شیره بتن از درزها بیرون نزند (شکلهای 1 و 2). باید از حرکت قالب از جای خود و نیز حرکت اجزای قالب نسبت به یکدیگر جلوگیری بعمل آید. باید برای برداشتن قطعاتی که برای حفظ فاصله تخته‌های دو وجه مقابل هم قالب بکار می‌روند (تخته اندازه‌ها)، تدابیر لازم اتخاذ گردد تا این قطعات درون بتن نمانند. باید به نحوی قرار داده شوند که پس از برداشتن قالب و بریدن آنها حتی المقدور کمترین اثر روی بتن باقی بماند.

تراز و شاغولی بودن قالبها باید در حین بتن‌ریزی بهم بخورد. به این منظور گاه با ریسمان‌بندی بین نقاط مرجعی که به قالب متصل نیستند، از حلظ وضعیت قالب اطمینان بعمل می‌آید. تمام قطعاتی که به قالب بسته می‌شوند باید کاملا محکم شوند تا لرزاندن بتن باعث شل شدن آنها نشود. برای تسهیل کار متراکم ساختن بتن در دیوارهای بلند و امثال آنها، باید در نقاط لازم در روی قالب بازشوهایی تعبیه نمود. این بازشوها باید دارای دری باشند که براحتی باز و بسته شده و کاملا آب بند باشند. پایه‌های اطمینان باید به نحوی قرار گیرند که پایداری مجموعه قالبها کاملا تأمین گردد. از اتکای پایه‌ها بر زمینهای منجمد و سست باید جداً احتراز گردد.

مقررات مربوط به ایمنی قالبها از لحاظ کارگرانی که در محل هستند، باید کاملا رعایت شوند. جدار قالب باید به موادی آغشته شود که بتن پس از گرفتن به آن نچسبد و هم قالب برداری براحتی انجام شود و هم سطح بتن پس از قالب برداری خراب نشود. نوع این مواد برحسب هوای محیط و سطح مورد نیاز برای بتن، پس از قالب برداری متفاوت است. جلوگیری از چسبیدن قالب بتن به راههای زیر صورت می‌پذیرد:

(1) استعمال مایعی که جدار قالب را روغنی کند.

(2) استعمال رزین یا روغن جلایی که پس از خشک شدن، جدار قالب را لغزنده و بسیار صاف نماید.

(3) استعمال مواد دیرگیر بر روی جدار برای جلوگیری از هیدراتاسیون لایه نازکی از بتن مجاور قالب.

(4) استفاده از پوششهایی سخت و کاملا صاف از قبیل قالبهای فایبرگلاس و یا پلاستیکی.

روشهای فوق همچنین از جذب آب بتن توسط قالب چوبی نیز جلوگیری می‌نمایند. برای اینکه قالبها بهتر دوام کنند، باید بمجرد قالب برداری، کار تمیز کردن قالب و آغشته سازی آن انجام پذیرد. هوای گرم و خشک و یا سرد و مرطوب می‌تواند باعث خرابی قالب شود. در صورتی که آغشته کردن سطح قالب به مواد لازم، در محل نصب و بسته شدن قالب صورت پذیرد، باید مطمئن شد که این مواد روی میلگردها و سایر نقاطی که پیوستگی بتن با آنها ضروری است نمانده باشند. مواد فوق باید به نحوی باشند که بر بتن و یا بر نمایی که برای بتن لازم است، آثار نامناسبی نداشته باشند.

گرد و خاک، خاک اره، میخهای افتاده و سایر فضولاتی که ممکن است در قالب ریخته باشند، باید قبل از شروع بتن‌ریزی برداشته شوند. قالبها باید به نحوی مستقر شوند که محل کافی برای جا دادن میلگردها و بتن، کار کردن در قالب در صورت لزوم، لرزاندن بتن و نیز نظارت بر کلیه اقدامات فوق موجود باشد. نظارت بر وضع قالب در هنگام بتن‌ریزی باید دقیقاً بعمل آمده و بمجرد مشاهده اشکال در قالب دستور قطع بتن‌ریزی صادر گردد.

پس از گرفتن بتن

قالبها باید بمجرد اینکه دیگر به آنها نیاز نباشد، برداشته شوند. این زمان به اثر قالب برداری بر خرابی بتن، مقاومت سازه‌ای و خیز بتن، مراقبت از بتن، مسائل مربوط به پرداخت و چگونگی استفاده مجدد از قالبها، بستگی دارد. در کارگاه نمونه‌هایی از بتن تهیه شده و در شرایط کارگاه نگهداری می‌شوند. طبق آئین نامه ACI زمانی می‌توان قالب بتن را برداشت که مقاومت نمونه استوانه‌ای بتن از مقادیر زیر کمتر نباشد:

(1) بتن اعضایی که تحت تنشهای خمشی و کششی زیاد قرار نمی‌گیرند و از قالبها، بعنوان تکیه گاه قائم استفاده نشده و در صورت برداشتن قالب، به دلیل فعالیتهای ساختمانی به آنها آسیبی وارد نمی‌شود. برای مثال قسمتهای سطوح شیبدار و دیواره‌های جانبی تونلهایی که داخل سنگ کنده شده‌اند از مقاومت فشاری 35 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع.

(2) بتن اعضایی که ممکن است تحت تنشهای خمشی و کششی زیادی قرار گیرند و یا تا حدودی از قالب بعنوان تکیه گاه قائم استفاده شده و ضمناَ تنها در معرض بار مرده قرار دارند. برای مثال سطوح قائم مقاطع نازک، قسمتهای پایینی سطوح شیبدار و قسمت قوسی جدار تونلهایی که داخل سنگ کنده شده‌اند از مقاومت فشاری 5/52 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع.

(3) بتن اعضای مشابه فوق که در معرض بار مرده و بار زنده قرار می‌گیرند. برای مثال داخل بازشوهای سدها، ستونها، دیوارهای جانبی تونلهایی که خاک مجاور به آنها نیرو وارد می‌سازد. از مقاومت فشاری 105 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع.

(4) بتن اعضایی که تحت تنشهای خمشی زیاد قرار گرفته و تمامی بار قائم آنها بر قالب وارد می‌آید. برای مثال سکوها و گذرگاههای بالای سطح زمین، تیرها و عرشه پلها. از مقاومت فشاری 140 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع.

آئین نامه ایران، زمان قالب برداری را طبق شرایط و زمانهای مذکور در زیر مقرر می‌دارد: چنانچه زمان قالب برداری در طرح، تعیین نشده باشد، قالبها و پایه‌ها، نباید قبل از سپری شدن مدتهای مندرج در جدول 1 برداشته شوند.

در استفاده از این جدول باید بخاطر داشت که:

الف- ارقام جدول فوق بر پایه شروط زیر تنظیم شده‌اند:

(1) بتن با استفاده از سیمان پرتلند معمولی یا مقاوم به سولفات تهیه شده است.

(2) چنانچه از بتن با سیمان زودگیر استفاده شود، ارقام جدول 1 قابل کاهش است.

(3) چنانچه از مواد دیرگیرکننده استفاده شود، باید ارقام فوق افزایش یابند.

(4) در مورد قالب برداری سطوح قائم باید جهت حفظ بتن در برابر گرما یا سرمای محیط، بلافاصله پس از قالب برداری، عمل آوردن بتن به روش مقتضی صورت پذیرد.

(5) اگر ملاحظات خاصی برای پرهیز از ترکهای زودهنگام و یا حذف آنها (خصوصاً در اعضا و قطعات با ضخامتها و در درجه حرارتهای مختلف) یا تقلیل تغییر شکلهای وارفتگی در نظر باشد، باید ارقام فوق را افزایش داد.

(6) چنانچه کسب مقاومت بتن، با عمل آوردن تسریع شده و یا قالب‌بندی خاص، نظیر قالبهای لغزان مطرح باشد، ممکن است مقادیر فوق کاهش یابند.

(7) روابط مندرج در ستون آخر تا هنگامی معتبر هستند که درجه حرارت محیط از 25 درجه سانتیگراد، بیشتر نباشد.

(8) چنانچه ضمن سخت شدن بتن، دمای محیط به کمتر از صفر درجه سانتیگراد تنزل نماید، باید ارقام مندرج در جدول 1، حداقل به میزان مدت یخبندان افزایش یابند.

ب- برداشتن قالب و پایه‌ها در مدتهای کمتر از مقادیر مندرج در جدول 1، فقط بشرط آزمایش میسر است.

(1) در صورتی که آزمایش نمونه‌های آگاهی (نگهداری شده در کارگاه) حاکی از رسیدن مقاومت بتن به 70 درصد مقاومت 28 روزه مورد نظر باشد، می‌توان قالب سطوح زیرین را برداشت. برداشتن پایه‌های اطمینان در صورتی مجاز است که مقاومت بتن به مقاومت 28 روزه مورد نظر رسیده باشد.

(2) در مور قطعاتی که بار مرده آنها در مقایسه با سایر بارهایی که تحمل خواهند کرد،

قابل ملاحظه بوده و تنش حاصل از بار مرده تعیین کننده باشد، علاوه بر اینکه مقاومت بتن باید به 70 درصد مقاومت 28 روزه برسد، نباید از دو برابر تنش حاصل از بار مرده نیز کمتر باشد، تا بتوان به برداشتن قالب سطوح زیرین مبادرت ورزید.

قالب برداری باید توسط وسایلی انجام شود که بتن و به قالب آسیبی وارد نیاورند. برای جدا کردن قالب از بتن حتی المقدور باید بجای گوه‌های فلزی از انواع چوبی استفاده شود. گاه برای جدا کردن قالبهای بزرگ از بتن، وسایلی در قالب تعبیه شده، آب پر فشار با هوا به این وسایل نصب شده و باعث کنده شدن قالب می‌شوند. باید به جزئیات قالب برای تسهیل قالب برداری توجه ویژه مبذول گردد. قالب برداری باید بآهستگی صورت پذیرد تا بار بطور ناگهانی به بتن وارد نشود. مقاومت لازم برای قالب برداری در بالا ذکر گردید.

استفاده از پخ در گوشه‌های قالب، کار قالب برداری را تسهیل می‌نماید.

قالب برداری و برداشتن پایه‌ها باید با توجه به رفتار آتی سازه، و چنان انجام پذیرد که قطعه در هماهنگی با وظیفه آتی خود، و بتدریج تحت بار قرار گیرد. بعنوان مثال برداشتن پایه‌های تیرها باید از وسط شروع شده و به سمت تکیه گاهها ادامه یابد. یا پایه‌های زیر طره‌های بزرگ باید بتدریج از لبه آزاد برداشته شده و بطرف تکیه گاه پیش بیاید و اگر علائمی از تغییر شکل یا ترک خوردگی در آنها مشاهده شد، برداشتن

پایه‌ها متوقف شود.

در تابستان باید قالب برداری سریعا انجام شده و مراقبت از بتن شروع شود. گاه حتی قبل از برداشت کامل قالب، صفحات قالب شل شده و آب بین بتن و قالب ریخته می‌شود. در زمستان که قالبها عایق‌بندی شده‌اند، باید قالب تا مدت لازم روی بتن باقی بماند. در مواقعی که پرداخت سطح بتن از اهمیت زیادی برخوردار است، می‌توان در حالی که بتن هنوز سبز است، قالب را برداشت.

پس از برداشتن قالبها باید آنها را برای استفاده مجدد آماده ساخت. تمام میخها و وسایل اتصال باید از قالب جدا شوند و گوشه‌های شکسته تخته‌ها کنده شده و صاف شوند. قسمتهای کج شده قالبهای فلزی باید دوباره صاف شوند. سطوحی که روی آنها ملاط و یا سایر چیزهای چسبنده باقی مانده باید تمیز شوند. برای این کار در مورد قالب چوبی بهتر است از یک قطعه چوب استفاده شود. برای قالبهای فلزی از برسهایی که زیاد خشن نبوده و سطح فلز را خط نباندازند استفاده می‌شود.

رو اداری‌ ها در قالب‌بندی

در صورتی که مشخصات فنی خصوصی، رواداریهایی را مشخص نکرده باشند،

قالب‌بندی باید به نحوی انجام پذیرد که تفاوتهای اندازه‌های نقشه و سازه ساخته شده در محدوده رواداریهای توصیه شده توسط آئین نامه بتن آرمه ایران باشند:

رو اداریهای ساختمانهای بتن آرمه معمولی

الف- انحراف از امتداد قائم:

(1) برای لبه‌ها و سطوح ستونها، پایه پلها، در دیوارها، در نبشها و کنجها و میلیمتر در هر 3 متر طول ولی در کل طول از 25 میلیمتر بیشتر نشود.

(2) برای گوشه نمایان ستونها، درزهای کنترل و سایر خطوط برجسته، نمایان و مهم

در هر چشمه یا حداکثر 6 متر........................................................................ 6 میلیمتر

در کل طول ...................................................................................................  12 میلیمتر

ب- انحراف از سطح یا ترازهای مشخص شده در نقشه‌ها:

(1) در سطح زیرین دالها و تیرها، سقفها، نبشها و کنجها قبل از برچیدن حائلها

در هر 3 متر طول ...................................................................................  6 میلیمتر

در هر چشمه یا هر حداکثر 6 متر طول ...................................................  9 میلیمتر

در کل طول .............................................................................................  19 میلیمتر

(2) برای نعل درگاههای نمایان، زیرسریها، جان پناهها، شیارهای افقی و سایر خطوط

برجسته، نمایان و مهم:

در هر چشمه یا حداکثر 6 متر طول ........................................................  6 میلیمتر

در کل طول .............................................................................................  12 میلیمتر

پ- انحراف ستونها، دیوارها و تیغه‌های جداکننده از موقعیت مشخص شده در پلان سازه:

در هر چشمه ...........................................................................................  12 میلیمتر

در هر 6 متر طول..................................................................................... 12 میلیمتر

در کل طول .............................................................................................  25 میلیمتر

ث- انحراف از اندازه و موقعیت بازشوهای واقع در کف، دیوار و غلافها  میلیمتر

ج- اختلاف در ابعاد مقطع عرضی تیرها و ستونها و ضخامت دال و دیوارها

 .........................................................................................  -6 میلیمتر و 12+ میلیمتر

چ- شالوده‌ها:

(1) اختلاف اندازه‌ها در پلان ...................................................  12-میلیمتر و 50میلیمتر

(2) جابجایی یا خروج از مرکز:

دو درصد عرض شالوده در جهت تغییر محل، بشرطی که از 50 میلیمتر بیشتر نباشد.

(3) کاهش ضخامت شالوده .............................................. 5 درصد ضخامت مقرر شده

ح- تغییر در پله‌ها:

(1) در یک رشته پله:

ارتفاع پله ................................................................................................   میلیمتر

کف پله ...................................................................................................   میلیمتر

(2) در رشته‌های متوالی پله‌ها

نسبت به تراز مقرر ..................................................................................   میلیمتر

نسبت به خطوط مقرر در پلان ................................................................   میلیمتر

رواداریهای سازه‌های ویژه

پوشش بتنی کانال:

(1) جابجایی نسبت به راستاهای مقرر شده:

50 میلیمتر روی خطوط مستیم

100 میلیمتر روی خطوط منحنی

(2) تفاوت تراز نسبت به تراز مقرر شده نیمرخ .....................................  25 میلیمتر

(3) کاهش ضخامت پوشش ...............................  10 درصد ضخامت پوشش ، بشرطی که ضخامت متوسط طبق حجم بتن ریزی روزانه حفظ شود .

(4) تفاوت عرض مقطع در هر ارتفاع از کانال ............  5/2 در هزار بعلاوه 25 میلیمتر

(5) تفاوت ارتفاع مقرر پوشش کانال .............................  5 در هزار بعلاوه 25 میلیمتر

(6) تفاوت در سطوح

کف ............................................................................................  6 میلیمتر در هر 3 متر

شیبهای کناری ..........................................................................  12 میلیمتر در هر 3 متر

سیفونها و آبروهای یکپارچه:

(1) تفاوت محل نسبت به راستاهای مقرر شده ....................................... 25 میلیمتر

(2) تفاوت تراز نسبت به تراز مقرر شده نیمرخ ..................................... 25 میلیمتر

(3) تفاوت ضخامت:

در هر نقطه، بزرگترین مقدار 6- میلیمتر با 5/2- درصد

در هر نقطه، بزرگترین مقدار 12+ میلیمتر یا 5+ درصد

(4) تفاوت ابعاد داخلی ...........................................................................  5/0 درصد

(5) تفاوت در سطوح

کف ............................................................................................  6 میلیمتر در هر 3 متر

شیبهای کناری......................................................................... 12 میلیمتر در هر 3 متر

پلها، آبروهای روگذر، ناودانیها و غیره

(1) تفاوت محل نسبت به راستای مقرر شده ..........................................  25 میلیمتر

(2) تفاوت تراز نسبت به تراز مقرر شده ................................................  25 میلیمتر

(3) تفاوت نسبت به امتداد قائم یا خطوط مایل مشخص شده در خطوط و سطح:

ستونها، پایه‌های پل، دیوارها و نبشها:

در سطوح نمایان در هر 3 متر .................................................................  12 میلیمتر

در سطوح در تماس با خاک در هر 3 متر ...............................................  25 میلیمتر

(4) تفاوت نسبت به سطح افق یا ترازهای مشخص شده در نقشه برای دالها، تیرها، شیارهای افقی و پیش‌آمدگیهای نرده‌ها:

در سطوح نمایان در هر 3 متر .................................................................  12 میلیمتر

در سطوح در تماس با خاک در هر 3 متر ...............................................  25 میلیمتر

(5) تفاوت ابعاد مقطع عرضی ستونها، پایه‌های پل، دالها، دیوارها، تیرها و اجرای مشابه .....    6-میلیمتر و 12+ میلیمتر

(6) تفاوت در ضخامت دالهای پل ........................................... 3- میلیمتر و 6+ میلیمتر

(7) شالوده‌ها: مشابه شالوده ساختمانها

(8) تفاوت در محل و ابعاد بازشوهای دالها و دیوارها ..............................  12 میلیمتر

(9) آستانه و دیوارهای جانبی دریچه‌های رادیال و درزهای آب‌بند مشابه. تفاوت نسبت به امتداد قائم یا افقی از 3 میلیمتر در هر 3 متر بیشتر نباشد.

سازه‌های بتن حجیم:

الف- تمام سازه‌ها:

(1) تغییر در خطوط و حاشیه خارجی سازه، نسبت به پلان تعیین شده:

در هر 6 متر طول ...................................................................................  12 میلیمتر

در هر 12 متر طول .................................................................................  19 میلیمتر

(2) تغییر در اندازه‌های سازه نسبت به موقعیت تعیین شده:

در هر 24 متر یا بیشتر ............................................................................  32 میلیمتر

در سازه‌های مدفون ......................................................................... دو برابر مقادیر فوق

(3) تفاوت نسبت به نشانه‌ها، شیبها و منحنیهای تعیین شده، خطوط، لبه‌ها، بر ستونها، دیوارها، پایه‌ها، پشت بندها، مقاطع قوسی، درزهای شیاری قائم، کنجها، زوایا و نبشهای نمایان:

در هر 3 متر ............................................................................................  12 میلیمتر

در هر 6 متر ............................................................................................  19 میلیمتر

در هر 12 متر .........................................................................................  32 میلیمتر

در سازه‌های مدفون      ....................................  دو برابر مقادیر فوق

(4) تغییر نسبت به سطح افق و یا نسبت به ترازهای مشخص شده در نقشه، در مورد زیر تیرها و دالها، درزهای شیاری افقی و نبشها و زوایای نمایان:

در هر 3 متر طول ...................................................................................  6 میلیمتر

در هر 9 متر طول یا بیشتر ......................................................................  12 میلیمتر

در سازه‌های مدفون .........................................................................  دو برابر مقادیر فوق

(5) تغییر در اندازه‌های مقطع عرضی ستونها، تیرها، پشت بندها، پایه‌های پل و اعضای مشابه  6- میلیمتر و 12+ میلیمتر

(6) تغییر در ضخامت دالها و دیوارها و مقاطع قوسی و اعضای مشابه

...............................................................................................  6-میلیمتر و 12+ میلیمتر

ب- شالوده ستونها و دیوارها و پایه‌های پل و پشت بندها و اعضای مشابه

(1) تغییر اندازه‌ها در پلان ..................................................  12-میلیمتر و 50+ میلیمتر

(2) جابجایی یا برون محوری :

2 درصد عرض شالوده در راستای جابجایی ولی از 50 میلیمتر بیشتر نباشد.

(3) کاهش ضخامت شالوده                                      5 درصد ضخامت تعیین شده

پ- زیرسری و دیوارهای کناری در دریچه‌های قطاعی و اتصالات آب‌بند مشابه

(1) تغییر نسبت به نشانه و تراز تعیین شده از .......... 3 میلیمتر در هر 3 متر بیشتر نشود

پوشش تونل و مجراهای درجا:

(1) جابجایی نسبت به راستاهای مقرر شده و یا ترازهای مقرر شده

تونلها و مجراهای جریان آزاد آب ...........................................................  25 میلیمتر

تونلها و مجراهای جریان سریع آب .........................................................  12 میلیمتر

تونلهای راه آهن ......................................................................................  25 میلیمتر

(2) تفاوت ضخامت در هر نقطه

پوشش تونل ............................................................................................  0-

مجراها ...............................................  بزرگترین دو مقدار 6- میلیمتر یا 5/2- درصد

مجراها ..................................................  بزرگترین دو مقدار 12+ میلیمتر یا 5+ درصد

(3) تفاوت نسبت به ابعاد داخلی .............................................................  5/0 درصد

انواع مصالح قالب

قالب اجزای بتنی را می‌توان از مصالح مختلفی تهیه نمود. ویژگیهای این قالبها بشرح زیر هستند:

قالب آجری

این نوع قالب برای شالوده‌ها و دیوارهای حائل مجاور خاک مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای اجرا، بسته به ارتفاع بتن در قالب و نیز نیروهای وارده، یک دیوار 11 یا 22 سانتیمتری احداث می‌شود. برای جلوگیری از کرمو شدن بتن و مکیده شدن آب آن توسط آجر قبل از بتن‌ریزی، آجرها آب پاشی می‌شوند. جلوگیری کردن از تجمع آب در کف قالب ضروری است. برای جلوگیری از خرابی بتن، همچنین می‌توان قالب آجری را قیروگونی کرد.